王素玲 劉彩玉 張勇

摘 要 CDIO 工程教育模式是近年來國際工程教育改革的成果，隨著我院CDIO課程改革的推進，機械設計作為機械類學生的專業(yè)基礎課，從教學理念、教學方法及教學模式等方面進行調整與改革，把CDIO 工程教育的核心思想貫穿于整個機械設計課程的建設中，提出機械設計課程改革的實施方法，尤其是針對課程實驗和實踐教學環(huán)節(jié)提出了新的探索，為工程價值教育提供了新的思路。

關鍵詞 CDIO 教學模式 機械設計 工程教育

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

The Mechanical Design Course Embodiments

Based on CDIO Teaching Mode

WANG Suling， LIU Caiyu， ZHANG Yong

（Northeast Petroleum University， School of Mechanical Science and Engineering， Daqing， Heilongjiang 163318）

Abstract CDIO engineering education model is the result of an international engineering education reform in recent years， with the progress of our hospital CDIO curriculum reform， mechanical design as mechanical students basic course， adjustment and reform of teaching philosophy， teaching methods and teaching mode， etc.， the core idea of CDIO engineering education throughout the entire building courses in mechanical design， mechanical design implementation methods proposed curriculum reform， especially for courses and practice teaching experiment proposed new exploration， provides a new way of thinking for the value of education for the project .

Key words CDIO； teaching mode； mechanical design； engineering education

0 引言

機械類人才是典型的工程型人才，隨著經濟全球化的發(fā)展，要求各高校提高工程教育，注重學生實踐能力的提高，在國際工程教育改革的作用下產生的CDIO 工程教育模式，其基本理念為：充分利用大學具有的豐富的學習資源，及學科齊全等條件，以涉及技術經濟，接近工程實際，提高社會和企業(yè)團隊綜合設計項目為核心載體，并且與專業(yè)核心課程的學習相結合，使學生在學習中能夠提高個人理論知識，發(fā)展能力及個人綜合素質，同時協作能力與對大環(huán)境的適應和調控能力都能夠得到訓練和提高，其思想與我國目前高校的改革深化與發(fā)展相吻合。

1 機械設計課程結構的改革

常規(guī)機械設計課程包括五篇十三章內容，涉及了與機械零件相關的設計理論及設計方法，在內容上有40%以上的內容是規(guī)范及標準，它是機械創(chuàng)新設計的基礎。同時機械設計又涉及到了制圖、材料及力學等相關內容，涉及的知識較廣。

結合CDIO的教學理論及機械設計課程的特點，在教學理念上，我們應改變過去的教學方法，將以知識為重點轉向以知識為主干，注重應用能力和綜合素質的全面提高。在課程結構的調整上，采用了理論教學與實踐教學的結合，具體實施辦法是將機械設計課程設計與機械設計的理論課學習相結合，在整個學期內貫穿機械設計課程設計，根據機械設計理論課的講解，對相應的課程設計進行檢查與討論。在機械設計理論課程的講解上采用了學生自學討論及老師主講相結合的方式，將標準零件的準則規(guī)范及設計方法作為學生的自學內容，例如連接部分、帶傳動及鏈傳動部分、滾動軸承部分。對于非標準件的設計方法，如齒輪設計、軸的設計等作為教師主講內容。這樣可有效解決學時有限的問題，同時可以將機械設計理論課程的學習融入在課程設計題目進行訓練與體會，這樣所學知識可得到有效的應用。

2 機械設計課程教學模式的改革

過去的教學方式，以教師、課堂和教材為中心，改變這種教學方式為以課堂教學為主線，以學生為主體、教師起主導作用，學生理論與實踐相結合主要體現在學生課外自主實踐上，教師指導學生根據掌握的理論知識，利用現有的實習實訓場地和教學實驗資源進行實踐創(chuàng)新設計，為了實現這樣的教學目標，應適當降低課堂理論教學在課程教學體系中所占的比例，同時增大課程設計和實驗教學所占的比例，在整個課程教學中加強教師的指導地位，建立開放的網絡化實驗與教學環(huán)境，加強對課程優(yōu)質資源的建設，促進學生積極參與自主實踐活動，激勵學生積極參與創(chuàng)新設計，成為實踐的主體，從而實現對創(chuàng)新型設計人才的培養(yǎng)計劃。

結合課程設計結構的調整，設置學生自學內容，將自學情況采用課堂討論及總結的方式進行，這樣既消除了講解的枯燥性，又可以調動學生對機械設計這門課程的探究性，更深刻地體會標準與規(guī)范，并將此標準與規(guī)范應用到設計中。例如在連接部分的講解過程中主要采用了課堂探討，老師設問的方式，最后以小組形式進行總結，并將課堂的（下轉第110頁）（上接第107頁）表現作為平時成績進行記錄。

3 實踐培養(yǎng)體系的構建

在實驗教學模塊中，將實驗課設置成獨立設置的實驗課和附屬于理論課的實驗課這兩種形式。而在具體實驗中，又分別設置了“基礎性、綜合性、設計性、科研創(chuàng)新型”實驗。例如齒輪的范成實驗、機構運動簡圖測繪實驗及帶傳動實驗主要是以驗證為主，因此設定為基礎型實驗，機械系統綜合性能試驗臺屬于設計性及綜合性實驗，因為該實驗為學生提供了機械設計課程中所涉及到的各種傳動機構，讓學生根據實驗要求自己設計運動方案，通過測試的力、 力矩、 轉速、 振動、 效率等物理量并進行數據分析， 還可進行動力學試驗和振動分析。這樣學生通過這一個實驗，在機械設計、 機構、 傳動、 檢測等方面就得到了一個實在的綜合性創(chuàng)新的訓練機會。科研創(chuàng)新型實驗主要是在虛擬實驗室內進行，現代教育技術包括虛擬仿真技術的飛速發(fā)展，為教學環(huán)境改革提供了一定的技術支持。這些技術將一些僅僅依靠實驗設備無法完成或難以完成的實驗項目進行虛擬仿真，主要體現在在課程設計中學生完成課題創(chuàng)新的分析等，這樣就可以通過計算機虛擬來替代原來的傳統實驗，從而提高實驗效果，節(jié)約實驗時間。同時也訓練和豐富了學生利用計算機的模擬手段。

在實踐綜合訓練模塊中，結合課程設計的設置及要求，主要有工程制圖綜合實踐、工程力學綜合實踐、專業(yè)綜合實踐等，學習應用三維設計軟件和優(yōu)化分析軟件，進行零部件測繪、表達、力學應用現場分析，以企業(yè)實際生產的典型零件出發(fā)，將零件圖形表達、工藝分析和路線、數控編程加工等綜合起來，進行“真槍真刀”的實踐綜合訓練。

4 結論

CDIO教學模式有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、工程意識、競爭意識、有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神，有利于提高教學質量，推動教學改革，同時對于培養(yǎng)學生理論學習與實踐相結合具有重要的意義，開展機械設計課程設計實踐教學改革，從課程設計各個環(huán)節(jié)以及實踐教學環(huán)境等方面的改革和創(chuàng)新出發(fā)，探討了對學生創(chuàng)新思維能力、工程實踐能力及動手能力，以理論和實驗為基礎，進而進行創(chuàng)新設計訓練，增強學生創(chuàng)新設計意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力，是有別于學科知識本位的培養(yǎng)模式，課程的研究和實踐成果可為機械基礎類課程實踐教學提供借鑒。

資助課題：以創(chuàng)新能力為導向的車輛工程專業(yè)多維為教學新模式研究，校級教改項目。以應用創(chuàng)新能力為核心，柔性建構車輛工程專業(yè)教學新體系，省教育廳規(guī)劃課題

參考文獻

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